Сопряженность генетического полиморфизма гена NQ01 с цитогенетическими эффектами у детей чеченской популяции

наиболее чувствительных генетических тестов техногенного загрязнения территории является цитогенетический анализ. Многочисленные исследования, включающие идентификацию и регистрацию клеток, имеющих в своем составе микроядра, показывают, что данные структуры часто встречаются при изменении условий существования организма и при различных заболеваниях. Высокий уровень частоты клеток с микроядрами может быть показателем различных патологических состояний организма: предраковых и раковых заболеваний [5, 11, 13, 15-17], нарушений сердечно-сосудистой системы [14]. Это позволяет использовать их в качестве своеобразного маркера патологических изменений в организме.

Важным фактором индивидуальной чувствительности людей в ответ на действие различных мутагенов является генетический полиморфизм [8]. Вклад генетического полиморфизма в формирование индивидуальной чувствительности генома человека к действию мутагенных факторов окружающей и производственной среды активно изучается во всем мире и концентрируется, преимущественно, в отношении изучения роли генов, кодирующих ферменты биотрансформации ксенобиотиков [6]. Система ферментов метаболизма и детоксикации ксенобиотиков имеет довольно широкий изоморфный спектр, что определяется полиморфизмом кодирующих их генов. Большое значение в чувствительности клеток к мутагенам имеют гены I и II фаз метаболизма и детоксикации ксенобиотиков [4].

Цель исследования: анализ связи полиморфизма гена детоксикации ксенобиотиков NQ01 с частотой микроядер в клетках буккального эпителия детей чеченской популяции, проживающих в загрязненной нефтепродуктами и условно «чистой» зонах.

Материал и методы. Обследовано 529 детей чеченской популяции в возрасте от 7 до 11 лет, проживающих в 8 селах разных районов ЧР. Из них 3 села с различной степенью загрязнения нефтепродуктами (Долинск, Мескер-Юрт, Николаевская). Дети из 5 сел, где подобного производства не отмечалось, были выбраны в качестве контроля. Эколого-ландшафтная характеристика обследованных территорий детально рассмотрена ранее в нашей статье [3]. Материалом для исследования явились клетки слизистых оболочек полости рта – буккальные эпителиоциты и клетки периферической крови. Кариологический анализ буккального эпителия проводили в соответствии с методическими рекомендациями «Оценка цитологического и цитогенетического статуса слизистых оболочек полости носа и рта у человека» [1] и классификацией Л.П. Сычевой [10]. Для изучения полиморфизма генов из периферической крови выделяли ДНК с помощью наборов Diatom DNA Prep 200, основанных на использовании гуанидинтиоционата и Nucleus-сорбента. Генотипирование осуществлялось с использованием аллельспецифической тет-рапраймерной полимеразной цепной реакции (ПЦР). Продукты амплификации разделяли электрофорезом на агарозном геле с последующим окрашиванием бромистым этидием и визуализировали в проходящем ультрафиолетовом свете. Статистическую обработку результатов исследований проводили стандартными методами с помощью пакета WinSTAT 2003.1, интегрированного в Excel.

Результаты исследования. Изучение распределения генотипов полиморфных вариантов гена NQ01 у детей, проживающих в загрязненной нефтепродуктами селах, и в группе контроля показало однородность частот изученных генотипов в исследуемых группах. Распределение частот генотипов, образованных полиморфными аллелями гена NQ01 , по группам приведено в табл. 1. Статистически значимых различий между группами в распределении генотипов изученного генетического маркера найдено не было. Полученные частоты генотипов для полиморфных вариантов гена системы детоксикации ксенобиотиков NQ01 в настоящей работе близки к значениям в других европеоидных популяциях.

Таблица 1. Частота генотипов гена NQ01 в изученной выборке

Примечание: N – количество человек; % – частота встречаемости данного генотипа

Для реализации поставленных задач в рамках данного исследования нами была определена частота микроядер в клетках слизистой оболочки щеки обследуемых детей и ее сопряженность с полиморфизмом гена NQ01 rs1800566 (табл. 2).

Таблица 2. Частота микроядер в буккальных эпителиоцитах в зависимости от генотипов гена NQ01 у обследованных детей

Сравнительный анализ частот микроядер в буккальных эпителиоцитах, ассоциированных с генотипами гена NQ01, не показал значимых различий в группе детей из чистых районов. Частота микроядер в клетках щеки детей из загрязненных районов выше у носителей генотипа C/C по сравнению с остальными. Однако различия статистически незначимы.

Обсуждение результатов. В последнее время в литературе появилось много публикаций, посвященных изучению влияния генетического полиморфизма на цитогенетические показатели и состояние здоровья лиц, контактирующих с высокотоксичными мутагенными веществами. Реакция организма человека на мутагенные воздействия различных агентов среды в связи генетическим полиморфизмом рассматривают как один из значимых показателей индивидуальной чувствительности людей к действию различных канцерогенов. Активно изучается вклад генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков в выраженность генотоксических эффектов воздействия химических мутагенов [2, 8, 9]. Продукт гена NQ01 (NAD(P)H - dehydrogenase, quinone) относится к ферментам первой фазы детоксикации и катализирует превращение нестабильных хинонов в относительно стабильные гидрохиноны, подвергающиеся конъюгации и выведению. Хиноны, в свою очередь, являются метаболитами в обмене бензола, они повреждают клеточные структуры по свободно-радикальному механизму. Степень активности фермента определяет путь метаболизма бензолов в организме (в совокупности с активностью пероксидазы). Экспрессия NQ01 имеет место во всех типах клеток организма человека. Полиморфизм С609Т приводит к появлению сайта узнавания для рестриктазы HinfI. В случае аллеля с заменой цитозина на тимин отмечается резкое снижение энзиматической активности фермента.

Выявленные в настоящем исследовании частоты генотипов гена хиноноксидоредуктазы 1 NQ01 показали однородность сравниваемых групп детей чеченской популяции по аллельным вариантам полиморфного гена биотрансформации ксенобиотиков . Показано, что частота микроядер в клеточных популяциях буккального эпителия у детей, проживающих в условиях загрязнения окружающей среды нефтепродуктами, достоверно выше по сравнению с контрольной группой и указывает на генотоксичное действие нефтепродуктов на организм детей. Сопряженность с повышенной частотой микроядер выявлена у носителей мажорного генотипа С/С гена NQ01 , однако, в данном случае данные отличаются недостоверно. Наблюдаемый повышенный уровень частот микроядер в клетках буккальных эпителиоцитов у детей гомозиготных по мажорному аллелю гена NQ01 ( C ), проживающих в загрязненных селах, противоречит литературным данным: высокий уровень цитогенетических аномалий в клетках коррелировал у рабочих с T/T генотипом гена NQ01 [12]. Это может быть связано как с различиями в экологических условиях, так и со спецификой генофонда изученных популяций.

Выводы: результаты, полученные нами для чеченской популяции, свидетельствуют об отсутствии значимой роли аллелей гена NQ01 в оценке загрязнения окружающей среды нефтью и нефтепродуктами.